CN107247467B - 一种定日镜方位角数字液压控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于定日镜方位角控制的数字液压控制系统，所述系统包括：液压辅助元件、液压动力元件、数字液压马达及定日镜方位角运动机构；所述液压辅助元件保证数字液压马达正常工作；所述液压动力元件为数字液压马达提供高压油源；所述数字液压马达用于控制所述定日镜的方位角运动机构的运动。在本发明的系统中，使用数字液压马达控制定日镜的方位角运动机构，定日镜的方位角完全实现矢量化和数字化，降低调试难度、缩短调试周期，降低对液压油清洁度要求、长期使用不需调整系统参数，并实现高定位精度。
Description
技术领域
本发明涉及塔式光热发电领域，具体地，涉及一种定日镜方位角数字液压控制系统。
背景技术
塔式太阳能热发电方式是一种太阳能聚光热发电技术，利用这种技术发电需在空旷的地面上建立一高大的中央吸收塔，塔顶上安装固定一个吸收器，塔的周围安装一定数量的定日镜，通过定日镜将太阳光聚集到塔顶的接收器的腔体内产生高温，然后经过热交换器产生蒸汽，蒸汽推动蒸汽机发电。定日镜是由支撑结构、跟踪传动系统及反射镜组成的聚光装置，用于跟踪并反射、聚集太阳光线进入位于接收塔顶部的集热器，是塔式太阳能热发电站的重要组成部分。定日镜方位角控制系统是保证定日镜运动和定位的重要组成部分，其性能决定定日镜的工作效率，进而影响整个塔式太阳能热发电系统的发电效率。
定日镜方位角控制系统常见的控制方式有：机械控制和液压控制。机械控制方式存在布置不灵活的缺点，每个动作都需要有独立的动力源，增加了系统的复杂性和装机功率；而且不能实现系统的过载保护，元件易磨损，导致工作寿命短。液压控制通常采用液压伺服控制，而传统的液压伺服控制中，液压缸(马达)采用伺服阀进行控制，每一路都设有开环增益调整、反馈增益调整、零位调整和输入与反馈相位调整；导致伺服阀内部细小的射流孔会磨损，伺服阀存在温飘、零点漂移等不稳定因素，系统易振荡，长期使用需要调整系统参数；而且伺服系统对液压油清洁度要求极高，调试难度大、周期长。
综上所述，现有技术仍然有待改进。
发明内容
为了解决现有的定日镜跟踪传动系统布置不灵活、系统复杂、装机功率大、工作寿命短，长期使用需要调整系统参数、对液压油清洁度要求高、调试难度大、周期长等问题，本发明提供一种定日镜方位角数字液压控制系统。
一种用于定日镜方位角控制的数字液压控制系统，所述系统包括：液压辅助元件、液压动力元件、数字液压马达及定日镜方位角运动机构；所述液压辅助元件保证数字液压马达正常工作；所述液压动力元件为数字液压马达提供高压油源；所述数字液压马达用于控制所述定日镜的方位角运动机构的运动。
进一步地，所述数字液压马达控制所述定日镜方位角运动机构，使所述定日镜绕指定轴旋转，控制定日镜跟踪、反射太阳光线，并将太阳光线聚集到目标位置。
进一步地，数字伺服阀、反馈机构、液压马达整体集成为所述数字液压马达。
进一步地，控制器向所述数字伺服阀上的电机发出指令，打开所述数字伺服阀，所述液压动力元件向所述数字伺服阀提供高压油，所述数字伺服阀输出高压油以驱动所述液压马达运动，所述液压马达的运动带动相应的反馈机构控制所述数字伺服阀阀口进行相应的调节变化。
进一步地，所述电机的转动速度与内部的机械反馈机构决定所述液压马达的转速，所述电机的转动角度与内部的机械反馈机构决定所述液压马达的转角，由此实现对所述数字液压马达的方向、转角、和转速的控制，最终使定日镜方位角实现高定位精度。
进一步地，所述数字液压马达为数字控制方式的机械反馈式伺服液压马达。
本发明中，使用数字液压马达控制定日镜的方位角运动机构，从而控制定日镜跟踪并反射、聚集太阳光线到目标位置。定日镜的方位角完全实现矢量化和数字化，降低调试难度、缩短调试周期，降低对液压油清洁度要求、长期使用不需调整系统参数，并实现高定位精度。
附图说明
图1是本发明所述的定日镜方位角数字液压控制系统的示意图；
图2是数字控制方式的机械反馈式伺服液压马达的工作原理示意图。
图中：
1-液压辅助元件
2-液压动力元件
3-数字液压马达
4-方位角运动机构
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，示出了本发明的定日镜方位角数字液压控制系统的示意图。所述定日镜方位角数字液压控制系统包括液压辅助元件1、液压动力元件2、数字液压马达3及方位角运动机构4。其中，液压辅助元件1保证液压系统的数字液压马达3正常工作，液压动力元件2为所述数字液压马达3提供高压油源，数字液压马达3直接或间接控制定日镜的方位角运动机构4，使定日镜绕指定轴旋转，控制定日镜跟踪、反射太阳光线，并将太阳光线聚集到目标位置。
数字液压马达3将数字伺服阀、反馈机构、液压马达等集成为一个整体。如图2所示，使用数字控制方式时，由控制器向数字液压马达3的数字伺服阀上的电机发出指令，打开数字液压马达3的数字伺服阀，液压动力元件2向数字液压马达3提供高压油，数字伺服阀输出高压油驱动液压马达运动，液压马达的运动带动相应的反馈机构控制数字伺服阀阀口进行相应的调节变化，如阀口的开度或方向等。电机的转动速度与内部的机械反馈机构决定液压马达的转速，电机的转动角度与内部的机械反馈机构决定液压马达的转角，实现对液压马达的方向、转角、和转速的控制，最终使定日镜方位角实现高定位精度。
如上所述，本申请所述的定日镜方位角数字液压控制系统，其中的数字液压马达3是数字控制方式的机械反馈式伺服液压马达，使用数字液压马达3直接或间接控制定日镜的方位角运动机构4，定日镜的方位角完全实现矢量化和数字化，降低调试难度、缩短调试周期，降低对液压油清洁度要求、长期使用不需调整系统参数，并实现高定位精度。
以上实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (2)
1.一种用于定日镜方位角控制的数字液压控制系统，其特征在于，所述系统包括：液压辅助元件、液压动力元件、数字液压马达及定日镜方位角运动机构；
所述液压辅助元件保证所述数字液压马达正常工作；
所述液压动力元件为所述数字液压马达提供高压油源；
所述数字液压马达用于控制所述定日镜的方位角运动机构的运动，所述数字液压马达控制所述定日镜方位角运动机构，使所述定日镜绕指定轴旋转，控制定日镜跟踪、反射太阳光线，并将太阳光线聚集到目标位置，控制器向数字伺服阀上的电机发出指令，打开所述数字伺服阀，所述液压动力元件向所述数字伺服阀提供高压油，所述数字伺服阀输出高压油以驱动所述液压马达运动，所述液压马达的运动带动相应的反馈机构控制所述数字伺服阀阀口进行相应的调节变化，所述电机的转动速度与内部的机械反馈机构决定所述液压马达的转速，所述电机的转动角度与内部的机械反馈机构决定所述液压马达的转角，由此实现对所述数字液压马达的方向、转角、和转速的控制，最终使定日镜方位角实现高定位精度，所述数字液压马达是数字控制方式的机械反馈式伺服液压马达。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，数字伺服阀、反馈机构、液压马达整体集成为所述数字液压马达。
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